C++ define和typedef及复杂声明

ゝ一世哀愁。 2023-07-02 10:25 14阅读 0赞

### 一、typedef用途 ###

**1.定义一种类型的别名，而不只是简单的宏替换。可以用作同时声明指针型的多个对象。比如：**  
 char\* pa, pb;

typedef char* PCHAR; // 一般用大写
    PCHAR pa, pb;

**2.用在旧的C的代码中，声明struct新对象时，必须要带上struct，即形式为： struct 结构名 对象名，如：**

struct tagPOINT1
    {
    int x;
    int y;
    };
    struct tagPOINT1 p1;

而在C++中，则可以直接写：结构名 对象名，即：  
tagPOINT1 p1;估计某人觉得经常多写一个struct太麻烦了，于是就发明了：

typedef struct tagPOINT
    {
    int x;
    int y;
    }POINT;
    
    POINT p1; // 这样就比原来的方式少写了一个struct，比较省事，尤其在大量使用的时候

**3.用来定义一些标记类型或者平台类型**

比如定义一个叫 REAL 的浮点类型，在目标平台一上，让它表示最高精度的类型为：

typedef long double REAL;

在不支持 long double 的平台二上，改为：

typedef double REAL;

在连 double 都不支持的平台三上，改为：

typedef float REAL;

标准库就广泛使用了这个技巧，比如size\_t。

#if defined(__SIZE_TYPE__)
    typedef __SIZE_TYPE__		__darwin_size_t;	/* sizeof() */
    #else
    typedef unsigned long		__darwin_size_t;	/* sizeof() */
    #endif

在这里就根据目标平台是否支持来定义\_\_darwin\_size\_t，在size\_t.h头文件中

#ifndef _SIZE_T 
    
    #define _SIZE_T 
    
    #include <machine/_types.h> /* __darwin_size_t */
    
    typedef __darwin_size_t        size_t; 
    
    #endif  /* _SIZE_T */

因为typedef是定义了一种类型的新别名，不是简单的字符串替换，所以它比宏来得稳健（虽然用宏有时也可以完成以上的用途）。

**4.为复杂的声明定义一个新的简单的别名。方法是：在原来的声明里逐步用别名替换一部分复杂声明，如此循环，把带变量名的部分留到最后替换，得到的就是原声明的最简化版。举例：**

1. 原声明：int \*(\*a\[5\])(int, char\*);  
变量名为a，直接用一个新别名pFun替换a就可以了：  
typedef int \*(\*pFun)(int, char\*);  
原声明的最简化版：  
pFun a\[5\];

2. 原声明：void (\*b\[10\]) (void (\*)());  
变量名为b，先替换右边部分括号里的，pFunParam为别名一：  
typedef void (\*pFunParam)();  
再替换左边的变量b，pFunx为别名二：  
typedef void (\*pFunx)(pFunParam);  
原声明的最简化版：  
pFunx b\[10\];

3. 原声明：doube(\*)() (\*e)\[9\];  
变量名为e，先替换左边部分，pFuny为别名一：  
typedef double(\*pFuny)();  
再替换右边的变量e，pFunParamy为别名二  
typedef pFuny (\*pFunParamy)\[9\];  
原声明的最简化版：  
pFunParamy e;

理解复杂声明可用的“右左法则”：  
从变量名看起，先往右，再往左，碰到一个圆括号就调转阅读的方向；括号内分析完就跳出括号，还是按先右后左的顺序，如此循环，直到整个声明分析完。举例：  
int (\*func)(int \*p);  
首先找到变量名func，外面有一对圆括号，而且左边是一个\*号，这说明func是一个指针；然后跳出这个圆括号，先看右边，又遇到圆括号，这说明(\*func)是一个函数，所以func是一个指向这类函数的指针，即函数指针，这类函数具有int\*类型的形参，返回值类型是int。  
int (\*func\[5\])(int \*);  
func右边是一个\[\]运算符，说明func是具有5个元素的数组；func的左边有一个\*，说明func的元素是指针（注意这里的\*不是修饰func，而是修饰func\[5\]的，原因是\[\]运算符优先级比\*高，func先跟\[\]结合）。跳出这个括号，看右边，又遇到圆括号，说明func数组的元素是函数类型的指针，它指向的函数具有int\*类型的形参，返回值类型为int。

也可以记住2个模式：  
type (\*)(....)函数指针  
type (\*)\[\]数组指针

注意：

1.typedef和const一起出现时typedef char\* PSTR，它实际上相当于char\* const，typedef不会是简单的字符串替换

2.typedef在语法上是一个存储类的关键字（如auto、extern、mutable、static、register等一样），虽然它并不真正影响对象的存储特性，如：  
 typedef static int INT2; //不可行，编译将失败，会提示“指定了一个以上的存储类”。

### 二、**typedef 与 \#define的区别** ###

**1.通常讲，typedef要比\#define要好，特别是在有指针的场合**

typedef char *pStr1;
    
    #define pStr2 char *;
    
    pStr1 s1, s2;//正确
    
    pStr2 s3, s4;//错误define是单纯文本替换 即char *s3, s4;

在上述的变量定义中，s1、s2、s3都被定义为char \*，而s4则定义成了char，不是我们所预期的指针变量，根本原因就在于\#define只是简单的字符串替换而typedef则是为一个类型起新名字。

案例二：

下面的代码中编译器会报一个错误，你知道是哪个语句错了吗？

typedef char * pStr;
    
    char string[4] = "abc";
    
    const char *p1 = string;
    
    const pStr p2 = string;
    
    p1++;
    
    p2++;

是p2++出错了。这个问题再一次提醒我们：typedef和\#define不同，它不是简单的文本替换。上述代码中const pStr p2并不等于const char \* p2。const pStr p2和const long x本质上没有区别，都是对变量进行只读限制，只不过此处变量p2的数据类型是我们自己定义的而不是系统固有类型而已。因此，const pStr p2的含义是：限定数据类型为char \*的变量p2为只读，因此p2++错误。

**2.define的使用**

define就很简单了，不同点是 typedef 在编译时被解释，因此让编译器来应付超越预处理器能力的文本替换

#define OUTPUT(A) cout << #A << ":" << (A) << endl
    #define debug(...) printf(__VA_ARGS__)
    #define pint int*
    
    int a = 1, b = 2;
        debug("Y = %d\n", b);
        OUTPUT(a);
        OUTPUT(b);
        OUTPUT(a + b);
    pint pck = &ck/*,pdk = &dk* 错误/;

### **三、复杂声明和应用** ###

原声明：int \*(\*a\[5\])(int, char\*);

typedef int *(*pFun)(int, char*);
    
    pFun arr[5];

原声明：void (\*signal2(int, void (\*)(int)))(int);

typedef void (*HANDLER)(int);
    
        HANDLER signal2(int,HANDLER);

原声明：void (\*b\[10\]) (void (\*)());

typedef void (*pFunParam)();
    typedef void (*pFunx)(pFunParam);
    pFunx b[10];

原声明：doube(\*)() (\*e)\[9\];

typedef double(*pFuny)();
    typedef pFuny (*pFunParamy)[9];
    pFunParamy e;

要理解意思可参考C陷阱与缺陷第二章2.1理解函数声明，有详细讲解